JP4064097B2

JP4064097B2 - 二重ビード付の配管

Info

Publication number: JP4064097B2
Application number: JP2001373948A
Authority: JP
Inventors: 明熊谷; 省至清水; 真一後藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003172491A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配管に関するものである。特に、熱交換器等に形成されている接続穴に管端部が挿入され、その状態で抜止め部材が熱交換器等に固定されることによって接続穴から抜止めされる配管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給湯器等では、ポンプに配管を抜止した状態で接続すること、あるいは熱交換器に配管を抜止めした状態で接続すること等がしばしば必要とされる。この明細書では、ポンプや熱交換器等の、配管が接続される部材を相手側部材という。
ポンプや熱交換器等の相手側部材に接続穴を設けておき、その接続穴に配管の端部を挿入し、その状態で抜止め部材を相手側部材に固定することによって、配管を相手側部材に抜止めして接続する構造を図６〜図８に示す。図６に示されているように、相手側部材１１２に形成されている接続穴１１４は、接続面１１３に開口する開口部１１６を有している。開口部１１６の全周には、断面が皿状のテーパ１１７が形成されている。テーパ１１７が形成されていると、後述する配管１３０の管端部１３２を接続穴１１４に挿入する操作が容易になる。
接続穴１１４の径は、開口部１１６に近い大径部１１４ａと、その奥側の小径部１１４ｂで構成されている。大径部１１４ａと小径部１１４ｂとの間には、段状の段部１１４ｃが形成されている。相手側部材１１２の接続面１１３には、スクリュウ穴１１８が２つ形成されている。
【０００３】
接続穴１１４に挿入される配管１３０は、図７に示されているように、管端部１３２にビード１３３が形成されている。ここでいうビードとは、配管の管壁が半径方向外側に膨出した壁であり、配管１３０を周方向に一巡している。ビードは半径方向に膨出しているために、軸方向に当接面を提供する。図の場合、ビード１３３の図示右側の面がＯ（オー）リング１３６に軸方向から当接して、Ｏリング１３６が管端１３８から抜け出すことを防止する。
ビード１３３の外径は、接続穴１１４の大径部１１４ａの内径よりも僅かに小さい寸法とされている。そのビード１３３よりも管端１３８から遠い側の離れた位置に、リング１３５が固定されている。リング１３５は、配管１３０がカシメられて形成される膨出部１３４がリング１３５の内面に当接することで配管１３０に固定される。配管１３０に固定されたリング１３５の外径は、接続穴１１４の大径部１１４ａの内径よりも僅かに小さい寸法とされている。このように構成されているので、ビード１３３とリング１３５との間には周方向に延びる溝１３９が形成される。この溝１３９に、弾性体で製作されているドーナツ状のＯリング１３６が装着される。
【０００４】
図８に示すように、接続穴１１４に配管１３０を接続する際には、接続穴１１４に管端部１３２を挿入する。するとビード１３３が段部１１４ｃに当接する。管端部１３２が接続穴１１４に挿入された状態で、中央に円形状の穴が開口している円盤状のプレート１４２を接続面１１３に押し当て、２本のスクリュウ１４３をスクリュウ穴１１８にねじ込み、プレート１４２を相手側部材１１２に固定する。相手側部材１１２に取付けられたプレート１４２は、配管１３０に固定されているリング１３５と当接して、配管１３０が接続穴１１４から抜出るのを禁止する。配管１３０が相手側部材１２０に接続された状態で、Ｏリング１３６は変形して接続穴１１４の大径部１１４ａの内面に密着する。Ｏリング１３６が変形して大径部１１４ａの内面に密着すると、配管１３０内を流れる流体が外部に洩れることが防止される。
【０００５】
ビード１３３の外径は接続穴１１４の大径部１１４ａの内径よりも僅かに小さい寸法とされており、実際上大径部１１４ａの内面に当接し、配管１３０が接続穴１１４の中で径方向のガタつくことを防止する。また、リング１３５の外径も、接続穴１１４の大径部１１４ａの内径よりも僅かに小さい寸法とされているので、実際上大径部１１４ａの内面に当接し、配管１３０が接続穴１１４の中で径方向のガタつくことを防止する。ビード１３３とリング１３５が接続穴１１４の中で径方向のガタつくことが防止されているので、Ｏリング１３６の形状が一定に保たれ、Ｏリング１３６によるシール効果が長期にわたって確保される。
リング１３５の軸方向の長さはテーパ１１７の軸方向長さよりも長く、リング１３５がプレート１４２に当接して抜止めされた状態で、リング１３５はテーパ１１７を超えてその奥側まで入り込み、大径部１１４ａの内面と当接する。
リング１３５の軸方向長さがテーパ１１７の軸方向長さよりも短くて、リング１３５がプレート１４２に当接して抜止めされた状態で、リング１３５がテーパ１１７の存在範囲にとどまり、大径部１１４ａにまで入り込めないと、リング１３５がテーパ１１７のなかでガタつき、Ｏリング１３６の形状が不安定となり、シール効果が破られる可能性が高くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の理由から、リング１３５の軸方向長さを確保する必要が有り、このために、従来の配管では、配管１３０とは別の部材であるリング１３５を用いていた。しかしながら、従来の配管では、配管１３０とは別の部材であるリング１３５を配管１３０に固定する必要があるので、製作コストが高く、外れる可能性があった。また、多くの場合に、配管とリングを異種の金属で形成することから、製品廃棄時に材料別に分離するのが大変で、リサイクルに適しないという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、Ｏリングの形状を安定させるための形状を、配管材料自体で、安価な製作コストで実現することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用と効果】
請求項１に記載の配管は、相手側部材に形成されているとともに開口部の全周に亘ってテーパが形成されている接続穴に管端部が挿入され、その状態で抜止め部材が相手側部材に固定されることによって接続穴から抜止めされる、二重ビード付の配管に関する。その配管の管端部には、その接続穴の内径よりも僅かに小さな外径を持つ大径ビードと、その大径ビードよりも管端から遠い側に設けられた小径のビードが形成さており、その小径側のビードが前記抜止め部材に当接して抜止めされるときに、大径ビードはテーパよりも奥に入り込んで接続穴の内面に当接することを特徴とする。
接続穴の内径よりも僅かに小さな外径を持っており接続穴内面に実際上当接する大径ビードよりも管端から遠い側にもう１つのビードが形成されていると、管端から遠い側のビードが抜け止め部材に当接して抜止めされるときに、管端に近い側のビードはテーパよりも奥に入り込んで接続穴の内面に当接する。管端に近い側の大径ビードの外周がテーパを超えて入り込んで接続穴内面と当接すると、管端部が接続穴の中で径方向にガタつくことが防止される。ビードは配管材料の一部を使って容易に成形加工することができる。このため、製作コストを安く押さえることができる。当然に、抜け落ちることはなく、製品廃棄時に分離する必要もない。
【０００９】
請求項１に記載の配管において、前記大径ビードよりも管端に近い側であって前記大径ビードから離れた位置にさらにもう１つのビードが設けられていることことが好ましい（請求項２）。
このような構成によれば、ビードとビードの間に周方向に伸びる溝が形成され、その溝にシール部材を装着することで、配管を接続穴から引き抜いたときに、接続穴にシール部材が残ってしまうことを防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の配管に係る実施の形態を図１〜図４を参照しながら説明する。なお、本実施の形態の相手側部材の接続穴は、図６を用いて説明した従来構造と同じなので、その説明は省略する。また以下の相手側部材の説明では、図６と同じ符号を参照する。
図１、図２に示されているように、断面が円形の配管３０の管端部３２には、半径方向に膨出して周方向に一様に延びるよう３つのビード（３３、４２、４３）が形成されている（以下の説明では、管端４４側から、管端側ビード３３、ガタ防止ビード４２、抜止めビード４３と呼ぶ）。管端側ビード３３とガタ防止ビード４２は軸方向に離れて配置されおり、両者間に溝３９を形成している。ガタ防止ビード４２と抜止めビード４３は軸方向に隣接して配置されている。管端側ビード３３とガタ防止ビード４２は同径であり、相手側部材１１２に形成されている接続穴１１４の内径よりも僅かに小さい。管端側ビード３３とガタ防止ビード４２は接続穴１１４に挿入できるともに、その径の差が小さいので管端側ビード３３とガタ防止ビード４２は接続穴１１４の中で径方向にがたつくことがない。抜止めビード４３の外径は、管端側ビード３３とガタ防止ビード４２の外径よりも小さく、接続穴１１４と干渉することはない。また、管端４４の径は、接続穴１１４の小径部１１４ｂの径よりも僅かに小さい寸法とされている。
【００１１】
接続穴１１４に配管３０を接続する際には、最初に、弾性体で製作されているＯリング３６を、その径が大きくなるように引き伸ばし、管端側ビード３３を乗り越えるようにして溝３９に装着する。溝３９に装着されたＯリング３６の径は接続穴１１４の大径部１１４ａの径よりも大きな寸法となる。また、円盤状のプレート５１を用意する。プレート５１は、中央に円形状の穴５１ａが開口されているとともに、スクリュウ装着用である２つの穴５１ｂも開口されている。
そして、図３に示されているように、配管３０の管端部３２を相手側部材１１２の接続穴１１４に挿入する。管端部３２を接続穴１１４に挿入すると、管端４４が接続穴１１４の小径部１１４ｂに差し込まれ、管端側ビード３３が段部１１４ｃに当接する。この状態で、プレート５１の穴５１ｂを介してスクリュウ４８をスクリュウ穴１１８にねじ込み、プレート５１を相手側部材１１２の接続面１１３に固定する。接続面１１３に固定されたプレート５１は、抜止めビード４３と当接する。
このように、管端側ビード３３が段部１１４ｃに当接し、抜止めビード４３がプレート５１と当接すると、配管３０の接続穴１１４に対する軸方向の動きが拘束される。また、Ｏリング３６は、変形して大径部１１４ａの内面に密着する。Ｏリング３６が大径部１１４ａの内面に密着すると、配管３０内を流れる流体が外部に洩れることが防止される。
【００１２】
図４によく示されているように、ガタ防止ビード４２はプレート５１に当接している抜止めビード４３よりも管端４４側に設けられているので、テーパ１１７よりも奥側に配置されて大径部１１４ａの内面と当接する。ガタ防止ビード４２と管端側ビード３３が大径部１１４ａの内面と当接すると、配管３０に径方向のガタが生じることが防止されてその接続が確実に行われる。
【００１３】
上述した配管３０の管端部３２は、成形が容易なビード（３３、４２、４３）が設けられているのみであり、従来では必要とされたリング１３５のような別部品は取付けられていない。このために生産コストが安い。廃棄時に分別する必要もない。またガタ防止ビード４２や抜け止めビード４３が配管３０から抜けることもない。
【００１４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００１５】
従って、例えば、以下に記載するように構成することもできる。
（１）ガタ防止ビードと抜止めビードは、必ずしも隣接して配置される必要はなく、軸方向に離れて配置されてもよい。
このように構成されていても、ガタ防止ビードの外周を接続穴の内面に当接させることができる。
（２）ガタ防止ビードと抜止めビードとの間にさらにビードを形成してもよい。このような構成によれば、ガタ防止ビードをより接続穴の奥に配置することができる。
（３）図５に示されているように、管端側ビードを設けない構成とすることもできる。
このように構成しても、配管に径方向のガタが生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る配管の管端部の外形図。
【図２】本発明の実施の形態に係る配管の管端部の断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る配管が接続穴に接続された状態の断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る配管が接続穴に接続された状態の要部の拡大図。
【図５】本発明の別の実施形態の配管管端部の外形図。
【図６】従来の技術と本発明の実施の形態に係る相手側部材の接続穴の断面図。
【図７】従来の技術に係る配管の管端部の断面図。
【図８】従来の技術に係る配管が接続穴に接続された状態の断面図。
【符号の説明】
３０：配管
３２：管端部
３３：管端側ビード
３６：Ｏリング
３９：溝
４２：ガタ防止ビード
４３：抜止めビード
４４：管端
４８：スクリュウ
５１：プレート、５１ａ：穴、５１ｂ：穴
１１２：相手側部材
１１３：接続面
１１４：接続穴、１１４ａ：大径部、１１４ｂ：小径部、１１４ｃ：段部
１１６：開口部
１１７：テーパ
１１８：スクリュウ穴
１３０：配管
１３２：管端部
１３３：ビード
１３４：膨出部
１３５：リング
１３６：Ｏリング
１３８：管端
１３９：溝
１４２：プレート

Claims

相手側部材に形成されているとともに開口部の全周に亘ってテーパが形成されている接続穴に管端部が挿入され、その状態で抜止め部材が相手側部材に固定されることによって接続穴から抜止めされる配管であり、
管端部には、その接続穴の内径よりも僅かに小さな外径を持つ大径ビードと、その大径ビードよりも管端から遠い側に設けられた小径のビードが形成さており、その小径側のビードが前記抜止め部材に当接して抜止めされるときに、大径ビードはテーパよりも奥に入り込んで接続穴の内面に当接することを特徴とする二重ビード付の配管。
前記大径ビードよりも管端に近い側の前記大径ビードから離れた位置にさらにビードが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配管。